A Daimler Trucks, uma das maiores fabricantes de caminhões do mundo, apresentou hoje, na Alemanha, sua estratégia tecnológica para eletrificação de veículos, atendendo desde a distribuição urbana até o transporte rodoviário de longas distâncias. Dessa forma, a Companhia reafirma o seu compromisso com as metas de Proteção ao Clima estabelecidas pelo Acordo de Paris.
O evento focou especialmente a tecnologia de caminhões movidos a célula de combustível com base em hidrogênio para operações de transporte em longas distâncias. O caminhão “GenH2 Truck” da Mercedes-Benz, que hoje tem sua estreia mundial como veículo-conceito, marca o início da propulsão por célula de combustível.
Com o “GenH2 Truck”, a Daimler Trucks está demonstrando pela primeira vez quais tecnologias específicas a Companhia está desenvolvendo a toda velocidade para que caminhões pesados movidos a células de combustível possam executar operações de transporte exigentes de longa distância com autonomia de até 1.000 quilômetros ou mais em um só tanque de hidrogênio. A Daimler Trucks planeja começar testes do “GenH2 Truck” junto a clientes em 2023. A produção em série deverá ter início na segunda metade desta década. Graças ao uso de hidrogênio líquido em vez do gasoso, com sua maior densidade energética, o desempenho do veículo está planejado para igualar o de caminhões equivalentes convencionais movidos a diesel.
A Daimler Trucks também apresentou hoje, pela primeira vez, uma prévia do caminhão para longas distâncias movido exclusivamente por bateria, o “eActros LongHaul” da Mercedes-Benz, que foi projetado para cobrir rotas regulares planejáveis de maneira eficiente quanto ao consumo de energia. A Companhia planeja disponibilizar o “eActros LongHaul” para produção em série em 2024. Sua autonomia com a carga de uma bateria será de aproximadamente 500 quilômetros.
Além dessa novidade, com o eActros da Mercedes-Benz para serviços urbanos de distribuição, apresentado em 2018 e que já foi testado intensivamente por clientes em operações de transporte do dia a dia, a Daimler Trucks dará início, no ano que vem, à produção em série de um caminhão pesado movido puramente por bateria. A autonomia desse eActros de série, com apenas uma carga de bateria, vai ultrapassar notavelmente a do protótipo de aproximativamente 200 quilômetros.
A Daimler Trucks está buscando programar de forma similar veículos para os mercados norte-americano, japonês e para a Europa. Até 2022, o portfólio da Daimler Trucks para essas regiões deverá incluir veículos de produção em série com propulsão elétrica por bateria. A Companhia também tem a ambição de oferecer somente veículos novos que sejam livres de emissões de CO2 para operações de transporte (conceito “do tanque à roda”) na Europa, América do Norte e Japão até 2039.
Como uma nova arquitetura de plataforma modular mundial, o trem de força “ePowertrain” será a base tecnológica de todos os caminhões de produção em série médios e pesados, livres de emissões de CO2, totalmente elétricos da Daimler Trucks – seja com propulsão exclusivamente por baterias ou por células de combustível baseadas em hidrogênio. Essa tecnologia apresentará altos níveis de desempenho, eficiência e durabilidade. Com o “ePowertrain”, a Daimler Trucks planeja obter sinergias e economias de escala para todos os veículos e mercados em questão.
Martin Daum, CEO da Daimler Truck AG e membro do Conselho de Administração da Daimler AG, e Sven Ennerst, membro do Conselho de Administração da Daimler Truck AG para o Desenvolvimento, Aquisições e Região China, apresentaram a estratégia tecnológica na cidade de Berlim. Entre os participantes estava Andreas Scheuer, Ministro dos Transportes e de Infraestrutura Digital.
Alternativas livres de emissões de CO2 para caminhões
“Estamos buscando nossa visão de transportes livres de emissões de CO2 com foco em tecnologias genuinamente neutras em CO2, energia por bateria e células de combustível à base de hidrogênio, que têm potencial de sucesso no mercado no longo prazo”, diz Martin Daum. “Essa combinação nos permite oferecer aos nossos clientes as melhores opções de veículos para cada aplicação. A energia da bateria será mais usada para transporte de carga com peso menor e que operem em distâncias mais curtas. A célula de combustível tende a ser a opção preferida para cargas mais pesadas e distâncias mais longas”.
De acordo com o executivo, os clientes tomam decisões de compra racionais e não estão dispostos a fazer concessões quando se trata da adequação de seus caminhões para o uso diário, sua capacidade de carga e autonomia. “Com os conceitos de propulsões alternativas da Mercedes-Benz (GenH2, eActros LongHaul e eActros) e nossos caminhões elétricos das marcas Freightliner e FUSO, temos claro foco nas necessidades dos clientes e estamos criando alternativas genuinamente neutras quanto às emissões de CO2 para eles. Estabelecemos as principais especificações tecnológicas para os nossos caminhões elétricos de maneira que as necessidades sejam conhecidas por todos os envolvidos desde o estágio inicial”, ressaltou Martin Daum. “Agora, fica a cargo daqueles que definem as políticas, outros players e a sociedade como um todo fornecerem as condições estruturais corretas. Para tornar os veículos totalmente elétricos e livres de emissões de CO2 competitivos são necessárias ações governamentais e das autoridades de regulamentação, incluindo-se a infraestrutura para a carga e para a eletricidade ‘verde’ e para a produção, armazenamento e transporte de hidrogênio líquido ecologicamente correto”.
Andreas Scheuer, Ministro dos Transportes e Infraestrutura Digital da Alemanha, diz: “Precisamos de veículos com zero emissão de CO2. Isso inclui caminhões com células de combustível à base de hidrogênio. Há um enorme potencial inerente ao hidrogênio para a proteção do nosso meio ambiente e uma economia forte. É por isso que financiamos o hidrogênio como combustível de transporte há mais de dez anos – um exemplo atual é o caminhão-conceito apresentado hoje. Continuaremos a fornecer forte apoio ao desenvolvimento de trens de força ecologicamente corretos e inovações. Isso incluirá, mas não se limitará, a expandir significativamente o financiamento de veículos”.
Números expressivos do Mercedes-Benz GenH2 Truck
Na concepção do GenH2 Truck, os engenheiros de Desenvolvimento da Daimler Trucks utilizaram como base os caminhões pesados Actros para longas distâncias no que se refere à força de tração, autonomia e desempenho. A versão para produção em série do GenH2, por exemplo, deverá ter um PBT de 40 toneladas e carga útil de 25 toneladas. Dois tanques de hidrogênio líquido e um sistema especialmente poderoso de célula de combustível possibilitarão esta alta carga útil e grande autonomia, formando assim o núcleo do conceito do GenH2 Truck.
Os especialistas da Daimler podem aproveitar os conhecimentos já existentes para o desenvolvimento dos tanques de hidrogênio líquido e eles estão também cooperando com os parceiros. Com relação às células de combustível, a Companhia se beneficia de décadas de experiência em tecnologia e em métodos e processos de produção. Isso representa uma enorme vantagem. Em abril deste ano, por exemplo, a Daimler Truck AG fechou um acordo preliminar, não vinculativo, com o Grupo Volvo para estabelecer uma joint venture para o desenvolvimento até a maturidade na produção em série e comercialização de sistemas de célula de combustível para uso em veículos comerciais pesados e outras aplicações. Juntando as forças, as empresas conseguirão reduzir os custos de desenvolvimento de ambas, além de acelerar a introdução no mercado dos sistemas de célula de combustível.
A joint venture deverá se beneficiar do know-how da Daimler Truck AG e do Grupo Volvo. Para facilitar essa parceria, a Companhia reuniu todas as atividades das empresas do Grupo relativas às células de combustível em sua recém fundada subsidiária Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG.
Hidrogênio líquido permite aplicações com alto rendimento energético
A Daimler Trucks prefere utilizar o hidrogênio líquido (LH2) porque nesse estado químico a transmissão da energia tem uma densidade muito mais alta em relação ao volume do que o hidrogênio gasoso. Como resultado, os tanques do caminhão movido a célula de combustível usando hidrogênio líquido são muito menores. Além disso, devido à menor pressão, são também significativamente mais leves, proporcionando ao veículo maior capacidade de carga útil. Ao mesmo tempo, pode-se transportar mais hidrogênio, o que aumenta substancialmente a autonomia dos caminhões. Isso torna o GenH2 de série comparável aos caminhões movidos a diesel para transporte em longas distâncias, em que a demanda diária de energia é alta.
A Daimler Trucks está avançando no desenvolvimento das tecnologias de sistemas de tanques que são necessários para tornar o hidrogênio líquido utilizável como fonte de energia em caminhões com células de combustível produzidos em série. O armazenamento de hidrogênio líquido criogênico a -253 graus Celsius já é prática comum em aplicações estacionárias, por exemplo, na indústria ou em postos de abastecimento de hidrogênio. Isso também se aplica ao transporte de hidrogênio líquido como carga.
Interação entre os sistemas de baterias e os de células de combustível
Os dois tanques de hidrogênio líquido, feitos de aço inoxidável, destinados à versão em série do GenH2, terão uma capacidade de armazenamento particularmente alta de 80 kg (40 kg cada) para cobrir longas distâncias. O sistema de tanques consiste em dois tubos, um dentro do outro, que são conectados um ao outro e isolados a vácuo. Na versão em série desse caminhão, o sistema de célula de combustível deverá fornecer 2 x 150 kW e a bateria deverá fornecer 400 kW adicionais temporariamente.
Com 70 kWh, a capacidade de armazenamento da bateria é relativamente baixa, pois não se pretende que atenda às necessidades de energia. Ela dará principalmente suporte de força pontual para a célula de combustível, como nos picos de carga enquanto se está acelerando ou conduzindo o veículo ladeira acima com carga máxima.
A bateria relativamente leve também permite carga útil maior. Ela deverá ser recarregada nos veículos de série com a energia de frenagem e com o excedente das células de combustível. Um elemento chave da estratégia operacional sofisticada do sistema de células de combustível e bateria é o sistema de refrigeração e aquecimento que mantém na temperatura ideal todos os componentes, garantindo assim máxima durabilidade.
Em uma versão anterior à da produção em série, os dois motores elétricos serão projetados para uma potência total contínua de 2 x 230 kW e 2 x 330 kW de força máxima. O torque é de 2 x 1.577 Nm e 2 x 2.071 Nm, respectivamente.
As vantagens asseguradas pelo eActros LongHaul
O caminhão de longas distâncias Mercedes-Benz eActros LongHaul movido a bateria estará na mesma categoria de veículos que o GenH2. Suas características serão praticamente idênticas às do modelo produzido em série ou às de um caminhão a diesel. A autonomia comparativamente menor do eActros LongHaul com uma carga de bateria é compensada por sua alta eficiência energética, uma vez que a propulsão elétrica por bateria tem a maior eficiência entre os sistemas alternativos de acionamento. Assim, oferece às transportadoras vantagens significativas nos cenários de operação previstos para o eActros LongHaul devido ao seu baixo custo energético.
Muitas aplicações de longas distâncias nas operações das transportadoras não requerem uma autonomia maior do que cerca de 500 quilômetros, demanda que o eActros LongHaul conseguirá atender com uma carga de bateria. Além disso, as exigências legais relativas ao tempo de condução para motoristas de caminhão limitam as necessidades de autonomias maiores, dependendo do caso.
Na União Europeia, por exemplo, os motoristas de caminhão precisam fazer um intervalo de no mínimo 45 minutos após 4,5 horas de condução. Durante esse tempo, graças à mais recente tecnologia, a bateria poderá ser carregada com grande quantidade da energia necessária para a viagem em curso. O eActros LongHaul, portanto, será uma escolha certa para as transportadoras em rotas planejáveis e com distâncias e possibilidades de recarga apropriadas.
Infraestrutura de carga para o eActros LongHaul em prazo curto
Com seu lançamento no mercado em meados da década, o eActros LongHaul ficará disponível um pouco antes do GenH2 Truck. A infraestrutura necessária poderá ser também estabelecida mais cedo – e a um custo comparativamente menor – pelas próprias transportadoras para a carga em suas garagens. Esse é o passo mais importante para o uso do eActros LongHaul, mostrando que as primeiras operações já podem ser cobertas. Outro componente decisivo é a oportunidade de recarga para prolongamento da autonomia, enquanto se carrega ou descarrega o veículo, uma vez que o caminhão elétrico já está, de qualquer forma, parado.
eActros será integrado a um ecossistema de consultoria
No IAA de 2016 (Salão Internacional de Veículos Comerciais de Hannover, na Alemanha), a Daimler Trucks foi a primeira fabricante do mundo a apresentar um caminhão pesado elétrico. No início de 2018, a Companhia fez a estreia mundial do eActros da Mercedes-Benz e, a partir do outono daquele ano, testes práticos intensivos têm sido realizados por clientes.
Desde então, as conclusões dos testes junto a clientes fluem diretamente para o aperfeiçoamento do protótipo visando alcançar em seguida o modelo de produção em série. Até aqui, os testes demonstraram que o eActros elétrico movido puramente por bateria é extremamente apropriado para o transporte pesado sustentável em serviços de distribuição. Ele não é de maneira alguma inferior ao caminhão diesel convencional em termos de disponibilidade e desempenho. Entretanto, o eActros de produção em série será significativamente superior ao protótipo atual em alguns aspectos, tais como autonomia, potência e segurança. O eActros de produção em série se igualará assim ao Actros convencional também em termos de carga útil.
O eActros será lançado como caminhão de dois eixos e de três eixos. A Daimler Trucks embarcará no veículo um ecossistema que inclui serviços de consultoria para mobilidade elétrica, como análise de rotas, verificação de possíveis subsídios, apoio para a integração operacional de frota e desenvolvimento de soluções apropriadas de infraestrutura de carga.
Daimler Trucks & Buses: extenso know-how em propulsão elétrica
A primeira operação prática do caminhão de piso baixo eEconic da Mercedes-Benz, que é baseado no eActros e foi anunciado pela Daimler Trucks este ano, está planejada para 2021, com produção em série programada para 2022.
O eEconic será principalmente utilizado como veículo urbano de coleta de resíduos. Essa é uma aplicação muito indicada para os caminhões movidos a bateria devido a rotas curtas e com planejamento de até cerca de 100 quilômetros, além da característica marcante de operação “para-e-anda”.
Nos Estados Unidos, o Freightliner eM2 de médio porte e o pesado eCascadia também da Freightliner estão atualmente em testes práticos com clientes. Esses veículos têm uma meta de autonomia na produção em série de até 370 km (eM2) e de até 400 km (eCascadia). A produção em série do eCascadia está programada para meados de 2022 e do eM2 mais para o final deste mesmo ano.
Uma série de 170 caminhões leves eCanter FUSO está em uso por vários clientes no Japão, nos Estados Unidos e na Europa; os primeiros deles foram entregues em 2017. O eCanter oferece uma autonomia de 100 km.
Na Daimler Buses, o ônibus urbano elétrico eCitaro da Mercedes-Benz já está em produção em série desde o outono de 2018. Ele será seguido em 2022 pela versão com célula de combustível como prolongador de autonomia.
Com aproximadamente 400 veículos em uso junto a clientes, a Daimler Trucks & Buses adquiriu amplos conhecimentos focados na prática com veículos elétricos, tendo alcançado mais de 7 milhões de quilômetros rodados por caminhões e ônibus elétricos movidos por bateria de teste e de produção em série com clientes em várias partes do mundo.
ePowertrain modular para vários mercados e segmentos
No contexto de sua estratégia de plataforma global, a Daimler Trucks está adotando uma arquitetura básica para caminhões totalmente elétricos: o “ePowertrain”. O coração dessa tecnologia é o acionamento elétrico integrado, o chamado “eDrive”, utilizado sob a forma do conceito de e-carrier, ou seja, um eixo elétrico com um ou dois motores elétricos integrados, incluindo a transmissão. O “eDrive” é um desenvolvimento interno dos especialistas da Daimler e oferece inúmeras vantagens sobre os conceitos com um motor central. Por exemplo, o design mais compacto permite espaço para a instalação de uma bateria maior com capacidade superior, o que possibilita uma autonomia maior.
A alta capacidade da bateria também garante alta transmissão de energia para o eixo elétrico, permitindo assim o fornecimento contínuo de energia. O potencial de recuperação também aumenta devido à combinação de uma grande bateria com motores elétricos super potentes.
Na Daimler Trucks, o “eDrive” deverá ser aplicado em vários modelos do segmento de veículos médios e pesados em todo o mundo, seja com acionamento puramente elétrico por bateria ou movido a célula de combustível à base de hidrogênio. O “eDrive” foi concebido como uma família de propulsão composta por diferentes versões, a primeira das quais terá sua estreia na versão de série do Mercedes-Benz eActros.
Dentro de um sistema modular, o “eDrive” pode ser concebido para se adequar ao mercado, segmento e tipo de veículo. O conceito global do “ePowertrain” cria assim sinergias com relação aos avanços tecnológicos para os diferentes mercados e segmentos, bem como economias de escala através de maiores números de componentes uniformizados. Isso, por sua vez, resulta em custos competitivos. Além disso, está planejada alta proporção de componentes similares aos dos trens de força convencionais.
Daimler e a consultoria de sistemas de propulsão para clientes
Nos próximos anos, os clientes de caminhões enfrentarão o desafio de escolher a tecnologia de propulsão que seja a melhor para eles – dependendo do setor, segmento e da aplicação específica. A meta dos consultores da Daimler Trucks é atender a essa complexidade que está aumentando cada vez mais, com ofertas customizadas nas horas certas. Eles irão acompanhar os clientes a cada passo e trabalharão em conjunto para desenvolver soluções apropriadas para a sua entrada na mobilidade elétrica.
O ponto central da abordagem dessa consultoria de eletrificação das frotas de caminhões é que todos os aspectos sobre a autonomia do veículo e infraestrutura de carga sejam tratados como uma entidade única. Os especialistas da Companhia, portanto, também estão concentrados em verificar em detalhe como a infraestrutura e os processos de carga poderão ser otimizados.
Com sua abordagem do ecossistema da mobilidade elétrica, a Daimler Trucks está buscando um método amplo, completo e global que foque as necessidades de cada cliente. A Companhia mantém colaboração com parceiros especializados em todos os setores pertinentes para oferecer aos clientes acesso aos componentes necessários.
No início do ano, a Daimler Trucks deu mais um passo para o lançamento de uma iniciativa mundial que visa estabelecer uma infraestrutura de carga para caminhões elétricos movidos a bateria. Sob o mote “Iniciativa de Carga para Caminhões Elétricos” (eTruck Charging Initiative), está buscando mobilizar os principais players – clientes de caminhões elétricos, operadoras da malha de fornecimento de energia elétrica e fornecedores de energia, bem como fabricantes e fornecedores de hardware e software de carga – e está assim avançando com soluções de infraestrutura para os clientes de veículos elétricos.